益生菌在兒童變應(yīng)性鼻炎中的應(yīng)用

李勇 李靜

兒童變應(yīng)性鼻炎（allergic rhinitis,AR）患病率呈持續(xù)增加趨勢，發(fā)達(dá)國家18歲以下青少年兒童中的患病率甚至高達(dá)40%；國內(nèi)的調(diào)查結(jié)果差異較大，兒童AR的患病率波動(dòng)在3.3%～43.0%之間[1，2]。兒童AR常常伴發(fā)其他呼吸道疾病如哮喘、咳嗽綜合征、分泌性中耳炎、睡眠呼吸暫停低通氣綜合征和慢性鼻竇炎等[3]。另外，AR可影響患兒的在校表現(xiàn)與學(xué)業(yè)，還與兒童期精神抑郁和自殺傾向等心理行為異常相關(guān)，其對患兒生活的影響超過了AR癥狀本身[4，5]。兒童AR已經(jīng)成為一個(gè)全球性健康問題。

對于兒童AR治療方式主要有：避免接觸變應(yīng)原、藥物治療（包括抗組胺藥、鼻用糖皮質(zhì)激素、抗白三烯藥物、減充血?jiǎng)┘吧愃幬锏龋┮约疤禺愋悦庖咧委?。完全避免接觸變應(yīng)原是無法做到的，與成人相比兒童應(yīng)用藥物治療依從性差，特異性免疫治療療程較長（一般3年以上）、花費(fèi)較大，同時(shí)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性（嚴(yán)重不良反應(yīng)），影響了其在兒童中的廣泛應(yīng)用[6]。目前的治療方案雖然能夠迅速控制癥狀，但卻無法從根本上治愈這類變應(yīng)性疾病。

近來研究表明，胃腸道免疫功能為全身淋巴系統(tǒng)免疫功能的三分之二，其中變應(yīng)性疾病與腸道微生物環(huán)境有密切的關(guān)系，菌群失調(diào)與過敏過程發(fā)生、發(fā)展有重要關(guān)聯(lián)。據(jù)臨床觀察，罹患AR的兒童有相當(dāng)大的比例伴有胃腸道癥狀，如厭食、胃口差、便秘、腹瀉、消瘦、貧血、維生素D水平低下等，通過補(bǔ)充益生菌（probiotics）能改善菌群失調(diào)，預(yù)防兒童AR的發(fā)生以及緩解AR的癥狀，提高全身免疫功能，甚至改變AR的病程轉(zhuǎn)歸，被認(rèn)為是一種有前景的全身免疫治療方法。本文重點(diǎn)介紹腸道菌群的免疫調(diào)節(jié)作用以及益生菌在兒童AR等變應(yīng)性疾病防治中的應(yīng)用。

1 腸道菌群與變應(yīng)性疾病

1.1 腸道菌群與免疫調(diào)節(jié)

1989 年，Strachan 等[7]提出了“衛(wèi)生假說”（hygiene hypothesis），即全球工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，生活方式及衛(wèi)生觀念的改變，使人們在嬰兒期接觸微生物（感染或暴露）的機(jī)會(huì)減少，進(jìn)而對樹突狀細(xì)胞（dendritic cell,DC）和天然殺傷細(xì)胞的刺激減少，造成Th1型細(xì)胞因子的產(chǎn)生減少和向Th2免疫反應(yīng)的偏斜，最終導(dǎo)致變應(yīng)性疾病的患病率升高。這也是針對生活方式日漸“西方化”背景下，變應(yīng)性疾病的發(fā)病明顯升高這一現(xiàn)象提出的比較有說服力的解釋。然而隨著研究進(jìn)一步的深入，發(fā)現(xiàn)這一理論并不能解釋AR的所有流行病學(xué)和免疫學(xué)研究。AR是遺傳和環(huán)境共同作用的多因素復(fù)雜疾病，空氣污染、感染、飲食及營養(yǎng)狀況均能影響AR的發(fā)生發(fā)展。如營養(yǎng)元素維生素D及其相關(guān)因子被證明在AR的發(fā)病中發(fā)揮重要作用，維生素D缺乏則被認(rèn)為是AR的危險(xiǎn)因素[8，9]。

近來大量研究表明，腸道菌群在嬰兒時(shí)期的定植比接觸外來少量的微生物感染對免疫系統(tǒng)的完善要重要得多。新生兒剛出生時(shí)胎糞是無菌的，出生后大約2h即可從腸道檢出大腸埃希菌、腸球菌、葡萄球菌等，即微生物開始在腸道定植，最終形成以厭氧菌為優(yōu)勢菌的菌群結(jié)構(gòu)，此過程一般需3年左右的時(shí)間。伴隨著腸道菌群的定植，宿主的黏膜屏障和免疫系統(tǒng)也在發(fā)育成熟，健康成人腸道棲息著約1014個(gè)細(xì)菌，多達(dá)近1000～1150種細(xì)菌，是人類宿主細(xì)胞數(shù)的10倍，其在很多方面影響人類的生活與健康[10]。胃腸道黏膜是人體腸道中的重要的一道黏膜免疫屏障，它含有大量淋巴組織，且80%的免疫生成細(xì)胞存在于此，使腸相關(guān)淋巴樣組織（gut-associated lymphoid tissue,GALT）成為人體內(nèi)最大免疫器官[11]。生理狀態(tài)下，腸道菌群的功能主要體現(xiàn)在以下方面[12-14]：①維持和增強(qiáng)腸道黏膜屏障：腸道內(nèi)的共生菌通過占位性保護(hù)效應(yīng)、營養(yǎng)代謝產(chǎn)生有機(jī)酸和拮抗作用發(fā)揮生物屏障功能；②促進(jìn)固有和獲得性免疫的發(fā)育成熟：腸道菌群能夠通過不斷刺激局部或者全身免疫應(yīng)答來促進(jìn)GALT的發(fā)育，可激發(fā)Th1免疫應(yīng)答，促進(jìn)Th1/Th2細(xì)胞平衡；③刺激腸道產(chǎn)生分泌性IgA（sIgA）：sIgA黏附于腸道黏液層，阻止病原微生物的黏附并促使其隨腸道蠕動(dòng)排出體外；④通過激活調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Terg）的活性參與免疫耐受的形成。

1.2 菌群失調(diào)與兒童變應(yīng)性疾病的發(fā)生發(fā)展

菌群失調(diào)是指在某一微生態(tài)環(huán)境內(nèi)正常菌群中，各菌種間的比例發(fā)生較大幅度的變化而超出正常范圍的狀態(tài)。流行病學(xué)調(diào)查、糞便菌群分析和臨床研究均提示，變應(yīng)性疾病的發(fā)生、發(fā)展與早期腸道菌群的紊亂密切相關(guān)[15]。小嬰兒腸道未成熟的黏膜屏障可能是導(dǎo)致生后頭幾年胃腸道感染和食物過敏發(fā)生率高的原因[16]，以后隨著年齡的增加腸道黏膜屏障不斷成熟，食物過敏的發(fā)生率也隨年齡增加而下降。Melli等[17]對多項(xiàng)前瞻性研究進(jìn)行了系統(tǒng)評價(jià)，發(fā)現(xiàn)患有過敏性疾病的患兒在新生兒期腸道菌群的密度明顯低于正常兒童，而且以厚壁菌為主，類桿菌數(shù)量也較正常兒童高。同時(shí)，在剛出現(xiàn)變應(yīng)性疾病癥狀的兒童中也發(fā)現(xiàn)其腸道菌群的數(shù)量較正常兒童明顯減少，并且存在腸道菌群的失調(diào)，乳酸桿菌、雙歧桿菌減少，而脆弱芽孢桿菌、大腸桿菌、艱難梭菌、鏈霉菌等增多。上述研究表明，變應(yīng)性疾病患者的腸道微生物菌群改變先于臨床癥狀的出現(xiàn)，而非繼發(fā)現(xiàn)象。

另外，新生兒腸道菌群的定植與分娩方式、喂養(yǎng)方式、營養(yǎng)元素缺乏以及抗生素使用等相關(guān)。研究證實(shí)，剖宮產(chǎn)分娩的嬰兒由于出生時(shí)沒有足量微生物的刺激，Th1上調(diào)抑制，形成Th2優(yōu)勢的免疫環(huán)境，IgE生成顯著增加，嬰兒濕疹、哮喘等發(fā)生率明顯高于自然分娩的嬰兒[18]。在圍產(chǎn)期抗生素的使用導(dǎo)致腸道菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，乳酸桿菌（Lactobacillus）和雙歧桿菌（Bifidobacterium）等數(shù)量顯著減少，大腸桿菌和艱難梭菌數(shù)量明顯增加，氣道過敏性疾病發(fā)病率升高[19]。維生素D缺乏能夠引起腸道菌群結(jié)構(gòu)的改變而在變應(yīng)性疾病中發(fā)揮重要作用[20]。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，嬰幼兒期使用廣譜抗生素會(huì)引起腸道菌群失調(diào)，增強(qiáng)嬰兒Th2細(xì)胞免疫反應(yīng)，從而使基因易感兒童的AR患病率明顯升高[21]。Vael等[22]研究發(fā)現(xiàn)，反復(fù)喘息發(fā)作的學(xué)齡期兒童糞便中脆弱類桿菌數(shù)量增加，預(yù)示今后可能發(fā)展為哮喘。這些研究均證實(shí)了腸道菌群改變在變應(yīng)性疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。

2 益生菌在兒童AR中的應(yīng)用

2.1 益生菌概述

胃腸道中的細(xì)菌菌群大致分為共生菌、機(jī)會(huì)菌和致病菌，其中共生菌約占90%，包括雙歧桿菌、乳酸桿菌、丙酸菌及球菌等，多為專性厭氧菌，這類細(xì)菌對宿主是有益的，能夠改善腸道菌群失調(diào)而發(fā)揮調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的作用。世界衛(wèi)生組織（WHO）將這類對宿主有益的腸道活性微生物稱為益生菌[23]，可通過調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)對宿主全身免疫系統(tǒng)的調(diào)控，進(jìn)而對變應(yīng)性疾病的防治產(chǎn)生有益效應(yīng)。研究采用的益生菌種類較多，包括約氏乳酸桿菌（L.johnsonii）、干酪乳酸桿菌（L.casei）、鼠李糖乳酸桿菌（L.rhamnosus）、嗜酸性乳酸桿菌（L.acidophilus）、副干酪乳酸桿菌（L.paracasei）、保加利亞乳酸桿菌（L.bulgaricus）、長雙歧桿菌（B.longum）、青春雙歧桿菌（B.adolescentis）、嗜熱鏈球菌（S.thermophilus）和糞腸球菌（E.faecalis）等菌株[24]。

2.2 益生菌治療變應(yīng)性疾病的作用機(jī)制

2.2.1 益生菌對T細(xì)胞的調(diào)節(jié)

大量體內(nèi)及體外研究均證實(shí)益生菌可以促進(jìn)Th1類細(xì)胞因子（TNF-α、IFN-γ、IL-6）的釋放，抑制Th2類細(xì)胞因子（IL-4、IL-5、IL-13），從而調(diào)節(jié) Th1/Th2細(xì)胞平衡[25]。另外，益生菌本身以及其代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸（short chain fatty acids,SCFAs）能夠通過多種方式誘導(dǎo)及活化Treg[26]。Treg能夠分泌TGF-β和IL-10，抑制Th1、Th2以及Th17細(xì)胞的過度表達(dá)，下調(diào)免疫應(yīng)答，從而抑制變態(tài)反應(yīng)。

2.2.2 益生菌對DC的調(diào)節(jié)

益生菌可通過識(shí)別Toll樣受體、分泌細(xì)胞因子以及菌體細(xì)胞壁成分或DNA片段直接與DC結(jié)合等方式調(diào)節(jié)DC的分化和功能成熟，對黏膜以及全身的免疫反應(yīng)進(jìn)行調(diào)控，并決定Th0細(xì)胞的分化方向[27]。乳酸桿菌與DC體外共培養(yǎng)時(shí)，能夠促進(jìn)DC的成熟和活化，增強(qiáng)促炎細(xì)胞因子IL-12的分泌，促使T細(xì)胞向Thl細(xì)胞分化和增殖，糾正變應(yīng)性疾病中Th1/Th2的失衡而發(fā)揮治療作用[28]；酪酸可通過誘導(dǎo)DC分泌TGF-β來促進(jìn)Treg的產(chǎn)生，且腸道中，酪酸聚集的部位同時(shí)伴隨著Treg的聚集[29]。Treg可抑制其他免疫細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)物，可誘導(dǎo)免疫耐受。值得注意的是，益生菌的免疫調(diào)節(jié)具有菌株特異性，甚至同一菌株在不同的培養(yǎng)系統(tǒng)中以及不同劑量對免疫細(xì)胞的影響亦不相同。

2.3 益生菌對兒童AR的治療

大量體外實(shí)驗(yàn)均證實(shí)益生菌能調(diào)節(jié)免疫活性，改善AR和其它過敏癥狀：在小鼠花粉AR模型中，口服胚芽乳桿菌CJLP133和CJLP243菌株可明顯減輕鼻部癥狀，減少鼻黏膜組織的炎性粒細(xì)胞浸潤，促進(jìn)Th1型細(xì)胞因子（IFN-γ）和減少Th2型細(xì)胞因子（IL-4、IL-5和 IL-13）分泌，從而糾正 Th1/Th2細(xì)胞平衡[25]。有學(xué)者用鼠李糖乳桿菌治療卵清蛋白致敏的AR大鼠模型，能夠明顯改善鼻炎癥狀，并可以增加腸系膜淋巴結(jié)中CD4+CD25+和Foxp3+的Treg數(shù)量[30]。國內(nèi)的研究中，朱魯平等[31]采用減活的腸球菌屬FK-23和TN菌株干預(yù)AR小鼠模型，干預(yù)初期小鼠的鼻部癥狀并未得到明顯改善，而隨著持續(xù)、規(guī)律地使用達(dá)5周時(shí)，這兩種益生菌干預(yù)組小鼠的搔鼻和噴嚏癥狀較之未干預(yù)AR模型組有了顯著的減輕，但仍未達(dá)到完全緩解的程度。這提示益生菌抗變態(tài)反應(yīng)作用的發(fā)揮需要通過持續(xù)性攝入，使益生菌成分能在腸道持續(xù)存在。并且經(jīng)過6周的經(jīng)口灌胃，發(fā)現(xiàn)干預(yù)組和未干預(yù)組小鼠的生長發(fā)育均正常，提示FK-23和TN在動(dòng)物體內(nèi)使用具有良好的安全性。以上體外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明益生菌用于治療AR是安全可行的。

多項(xiàng)隨機(jī)、雙肓、安慰劑對照試驗(yàn)（RCT）的結(jié)果證實(shí)了益生菌治療兒童AR的臨床療效[32]：塵螨過敏的常年性AR患兒（5～18歲）食用添加了副干酪乳酸桿菌33株（LP-33）的發(fā)酵乳1個(gè)月，與未添加LP-33的同一種發(fā)酵乳相比較，能明顯改善兒童鼻-結(jié)膜炎生活質(zhì)量問卷評分。另一項(xiàng)RCT研究顯示[33]：唾液乳桿菌屬PMA006治療塵螨過敏的兒童（6～12歲）能夠明顯改善患兒鼻炎癥狀評分，并且能減少藥物使用，但實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)免疫指標(biāo)未見明顯差異。Giovannini等報(bào)道[34]，2～5 歲患有哮喘和/或 AR 的學(xué)齡前兒童長期（12個(gè)月）使用添加干酪乳桿菌DN-114 001株的發(fā)酵乳后，哮喘的發(fā)作次數(shù)無明顯差異，但AR的年發(fā)作次數(shù)減少2倍，提示益生菌長期干預(yù)對預(yù)防AR發(fā)作有較好的效果。Ciprandi等[35]用克勞氏芽孢桿菌聯(lián)合左西替利嗪片治療12～15歲花粉AR患兒3周，其癥狀改善優(yōu)于單純使用抗組胺藥，并且能夠減少嗜酸性粒細(xì)胞浸潤。另一項(xiàng)研究中[36]，約氏乳酸桿菌EM1株聯(lián)合左西替利嗪治療7～12歲兒童中重度常年性AR，能夠明顯改善癥狀和生活質(zhì)量，治療效果較單純左西替利嗪治療組明顯，在停用左西替利嗪治療后，聯(lián)合治療組的效果能持續(xù)至停藥后3個(gè)月，而左西替利嗪組則沒有后續(xù)的持續(xù)治療作用，提示益生菌能提高抗組胺藥對兒童AR的療效和延長治療持續(xù)時(shí)間。

但也有研究得出了不同的結(jié)論，即益生菌對兒童AR臨床療效不明顯。Lin等[37]使用副干酪乳桿菌HF.A00232聯(lián)合左西替利嗪治療常年性兒童AR顯示，其療效與單純抗組胺藥治療組未見明顯差異，但停用抗組胺藥后，聯(lián)合治療組能維持治療效果。一項(xiàng)Meta分析顯示[38]，孕期和新生兒服用益生菌能夠有效預(yù)防嬰幼兒特應(yīng)性皮炎，但兒童AR及哮喘的發(fā)生率未見明顯差異。

2.4 益生菌聯(lián)合特異性免疫治療

特異性免疫治療（allergen-specific immunotherapy，SIT）目前被認(rèn)為是治療變應(yīng)性疾病的唯一的針對病因療法[39]。雖然SIT的臨床療效已經(jīng)被循證醫(yī)學(xué)所證實(shí)，但仍然需要進(jìn)一步提高其治療有效率。有研究顯示[40]益生菌能夠提高SIT治療變應(yīng)性疾病的臨床療效。Xu等[41]用酪酸梭狀芽胞桿菌聯(lián)合SIT治療AR患者，在單純SIT治療組，經(jīng)治療6個(gè)月后，與對照組相比能夠明顯改善AR患者臨床癥狀（鼻部癥狀評分下降52.5%），血清特異性IgG4明顯升高，但特異性血清IgE、Th2型細(xì)胞因子以及變應(yīng)原皮膚點(diǎn)刺試驗(yàn)（SPT）陽性率等無明顯改變；在SIT聯(lián)合益生菌組，能夠進(jìn)一步提高SIT的臨床療效，不僅使鼻部癥狀緩解81.2%，還能使血清特異性IgE、Th2型細(xì)胞因子以及SPT陽性率明顯下降。在7～12個(gè)月的停藥期間，聯(lián)合治療組依然能夠維持其治療效果，但SIT組在停藥1個(gè)月之內(nèi)鼻部癥狀又回到了治療前。上述研究提示，益生菌能夠提高維持SIT的臨床療效，并改變Th1/Th2細(xì)胞偏斜，為益生菌的臨床應(yīng)用開辟了新的方向。但目前在兒童AR中的聯(lián)合治療未有報(bào)道，有待大規(guī)模臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

3 展望

綜上，益生菌作為全身免疫治療對兒童AR的療效在部分研究中被證實(shí)，但多中心強(qiáng)證據(jù)的臨床研究資料目前還較少，而且選擇的益生菌種類、數(shù)量、活菌狀態(tài)，以及使用方法、干預(yù)時(shí)間不同和研究群體等使各項(xiàng)研究結(jié)果存在較大異質(zhì)性。目前，是否能在臨床上廣泛應(yīng)用益生菌治療兒童AR仍然存在爭議。作為變應(yīng)性疾病防治的一種新策略，在體外實(shí)驗(yàn)中其能明顯改善免疫指標(biāo)，但益生菌的臨床有效性仍不明確，目前的研究僅限于動(dòng)物模型或小規(guī)模臨床試驗(yàn)，今后還需要通過高質(zhì)量的循證醫(yī)學(xué)研究進(jìn)一步驗(yàn)證其臨床有效性。益生菌對兒童AR防治效果需要從多角度進(jìn)行探討。此外，不同菌株針對不同疾病可能具有不同的免疫效應(yīng)，尚需針對特定的益生菌進(jìn)行更深入的基礎(chǔ)和臨床研究。隨著腸道菌群檢測的逐漸普及，以及新的益生菌株發(fā)現(xiàn)、臨床應(yīng)用，個(gè)體化補(bǔ)充益生菌預(yù)防及治療AR等變應(yīng)性疾病可能會(huì)成為有前景的方法。